从废钯碳催化剂回收钯的方法及焚烧炉系统

含钯废活性炭催化剂中金属钯的回收张保明【摘要】本文主要研究了含钯废活性炭催化剂中金属钯的回收.其间运用洗涤预处理、高温焙烧的方法,除去含钯废活性炭催化剂中的大部分有机物及载体炭,得到的钯精矿经还原后用盐酸和氯酸钠浸出.本文考察了焙烧方式和氯化铵沉淀温度等因素对钯回收率的影响,得到钯的回收率99.5％,纯度不低于99.95％.【期刊名称】《中国资源综合利用》【年(卷),期】2019(037)002【总页数】3页(P27-29)【关键词】含钯废活性炭催化剂;预处理;焙烧;氯化铵沉淀【作者】张保明【作者单位】江西省君鑫贵金属科技材料有限公司,江西上饶 334000【正文语种】中文【中图分类】X831活性炭可以负载贵金属，其产物具有良好的催化性能，贵金属催化剂广泛应用于农药制造、医药制造、石油化工、精细化工催化等行业中。

其中，钯炭催化剂具有催化活性高、选择性好等优点，例如，除草剂、除虫剂、合成染料、氟呱啶、甲苯二异氰酸酯合成、苯二甲酸加氢精制等均采用含钯活性炭催化剂[1-3]。

经过一段时间使用后，催化剂中的钯被杂质污染而失去活性，需更换新催化剂。

由于我国贵金属钯资源紧缺，无法满足各行业所需，每年需从国外进口大量钯，因此对含钯废催化剂进行回收和循环利用，这对于解决我国钯资源短缺以及环境问题具有重大意义。

我国每年回收处理废钯碳催化剂约1000 t，原料主要来源是大型石化、医药、精细化工等企业。

国内大部分钯炭回收企业主要采用焙烧、还原、王水溶解、氨络合、盐酸酸化、氨络合、水合肼还原等工艺得到贵金属钯，工艺比较成熟，本文主要研究钯炭焙烧前预处理、焙烧方式等精制过程的优化工艺。

1 试验部分1.1 原料原料为维生素E生产过程产生的废钯炭催化剂，此催化剂以活性炭为载体，主要活性成分为贵金属钯。

其中，贵金属钯的质量分数为0.8%～1.0%，同时还含有大量的冰醋酸及少量的硅、铁、铜等元素。

1.2 试剂与仪器试剂：甲酸、盐酸、氨水、氯酸钠、水合肼等均为分析纯。

（⼲货）您想知道钯碳催化剂怎么回收的？1 钯的简介钯（Pd）属于第Ⅷ族元素，⼀般情况下，块状钯呈银⽩⾊，20℃下其密度约为12.02g/cm3，熔点为1550℃，沸点2900℃，延展性和可塑性很好[1]。

钯（Pd）作为⼀种贵⾦属，主要⽤于催化、精密电阻等领域。

⼀般尺⼨的Pd⾦属是⼀种银⽩⾊的、较软的材料，具有良好的延展性和塑性，但在纳⽶级的尺⼨下，其形貌和性能都发⽣了较⼤的变化，在⾼度分散和超微细尺⼨下，钯及其分散体系⼀般呈现⿊⾊，同时具有很⼤的⽐表⾯积。

最引⼈瞩⽬的是Pd所具备的优异的吸氢性能，在室温和1个标准⼤⽓压下，钯⾦属可以吸收体积为其⾃⾝体积800多倍的氢⽓。

当压⼒⼀定时，钯的吸氢能⼒随着温度的升⾼⽽下降。

吸氢后，其晶格常数能够发⽣变化，体积明显变⼤，⽽且电导率等性质也随着吸氢量增加⽽减少[2]。

优异的吸氢能⼒使钯能够⼴泛地应⽤于⽓体反应，特别是氢化或脱氢的反应，因此以钯为主要活性组分的催化剂是多种反应的⾸选催化剂。

2 钯碳催化剂的分类及⽤途钯碳（Pd/C）催化剂是将活性组分钯通过某种⽅式负载于载体活性炭上所制备的⼀种负载型催化剂。

尽管Pd具有良好的催化性能，但是对于块状钯或海绵钯来说，其机械性能差，热稳定性差，且价格较为昂贵，不适合直接⽤于催化反应。

因此⼈们利⽤具有⼀定机械强度的、较⾼⽐表⾯积的、适宜化学性质的载体对Pd进⾏⽀撑和分散，使上述问题得到了解决。

活性炭因为其⾼⽐表⾯积、较好的热稳定性和机械强度，被⼴泛⽤作制备钯碳（Pd/C）催化剂的载体。

Pd/C催化剂具有均相催化剂所不具有的⼀些优势，因⽽得到了⼴泛的研究和应⽤。

Pd/C催化剂为⿊⾊粉末状均匀颗粒，如图1所⽰。

图1 钯碳图⽚2.1 Pd/C催化剂分类以负载在活性炭上的Pd质量分数（载量）来进⾏分类，可将常见的Pd/C催化剂分为载量从 0.5wt%到 30wt%不等，其中，以 0.5%，1%，1.25%，3%，5%，10%[3-7]常见。

[19]中华人民共和国专利局[12]发明专利申请公开说明书[11]公开号CN 1127304A[43]公开日1996年7月24日[21]申请号95104435.4[22]申请日95.5.29[71]申请人国内贸易部物资再生利用研究所地址221006江苏省徐州市黄河路西段共同申请人扬子石化设备器材修配公司[72]发明人张方宇 贾哲嗣 赵正湘 夏忠祥 李耀星张军[74]专利代理机构北京科龙环宇专利事务所代理人韩小雷[51]Int.CI 6C22B 11/06权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 1 页[54]发明名称从废钯碳催化剂中回收钯的方法[57]摘要本发明公开了一种从废钯碳催化剂中回收钯的方法，该方法包括焙烧、酸煮、氯化、离子交换、氨络合、还原等步骤。

本发明方法工艺简单、生产成本低，钯回收率大于99％，钯纯度达99.95％。

95104435.4权 利 要 求 书第1/1页 1、一种从废钯碳催化剂中回收钯的方法，其特征是将废钯碳催化剂放入焙烧炉中氧化焙烧，焙烧灰用硫酸溶液酸煮除杂，除杂后的灰用氯化法把钯浸出，浸出液经阳离子交换树脂交换进一步除杂，交换液经氨络合提纯，还原得海绵钯。

2、如权利要求1的方法，其特征是所述焙烧温度为500～700℃。

3、如权利要求1的方法，其特征是所述步骤为将酸煮除杂后的灰放入含有盐酸、氯酸钠、氯化钠的溶液中，重量配比为灰：氯化氢：氯酸钠：氯化钠：水＝1∶(1～3)∶(0.1～0.3)∶(0.1～0.3)∶(4～6)，温度为70～90℃，浸泡时间为3～5小时。

4、如权利要求1的方法，其特征是所述酸煮步骤为将焙烧灰加入10～30％(重)的硫酸溶液中，固液比为1∶5～8，温度为90～120℃，酸煮时间为2～4小时。

5、如权利要求1或4的方法，其特征是所述酸煮步骤中每千克灰加入250～400ml甲酸。

6、如权利要求1的方法，其特征是所述氯化浸出液经732型阳离子交换树脂交换进一步除杂。

从含钯废催化剂中回收钯的方法作者：张振国来源：《中国化工贸易·中旬刊》2017年第07期摘要：本文中主要介绍了含钯催化剂中金属钯的不同回收方法，并综述了各种回收方法的工艺特点及可行性。

关键词：钯；废催化剂；回收Abstract：Various recovery processes of metal from palladium-contained spent catalysts are introduced.The features and feasibility of various recovery processes are summarized.Key words：palladium；Spent catalyst；Recovery钯系催化剂广泛用于化学工业，特别是石油化学工业的加氢、氢解、氧化等过程，以钯——氧化铝系催化剂用量较大。

在使用过程中，由于催化剂表面不断吸附有机炭以及金属烧损、活性组分流失等诸多原因，其催化性能越来越低，以致无法使用。

金属钯价格昂贵，我国资源又很贫乏，因此，从失活催化剂中回收钯有非常重要的意义。

1 各种废钯/炭催化剂回收钯的方法1.1 氧化焙烧、盐酸浸出、氨络合分离[1]废催化剂Pd-C催化剂置于氧化焙烧炉内，控制温度，防止Pd氧化，在90℃下用8mol/L 盐酸（液固比50：1）浸1.5小时，为浸出完全可适量加入H2O2或氯酸钠，完全浸出时问2小时（总计值）。

工艺上采用三段浸出流程，Pd残留率99.95%，Pd收率>98%。

亦可以用离子交换树脂提纯Pd。

本类Pd-C催化剂强度小，易破碎，粒度不一，载体为活性炭。

一般废催化剂含Pd约0.32%。

1.2 王水溶解法用蒸馏水煮洗废催化剂3次，烘干，用95%乙醇润湿、引燃，共2～3次，得灰蓝色物，用王水溶解，l克渣分几次加6mol王水，蒸干后冷却，每克蒸干物加3mol盐酸溶解，过滤。

用少量蒸馏水洗滤饼2～3次。

[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公开说明书[11]公开号CN 1492062A [43]公开日2004年4月28日[21]申请号03126465.4[21]申请号03126465.4[22]申请日2003.09.28[71]申请人河北沧州大化集团有限责任公司地址061000河北省沧州市北环中路66号[72]发明人平海军 蔡文生 王世杰 张占营 [74]专利代理机构北京元中知识产权代理有限责任公司代理人王明霞[51]Int.CI 7C22B 3/06C22B 7/00//C2 2B11:00权利要求书 2 页 说明书 7 页 附图 1 页[54]发明名称TDI氢化废钯碳催化剂中回收钯的工艺方法[57]摘要本发明提供了一种TDI氢化废钯碳催化剂中回收钯的工艺方法。

该工艺方法是采用废钯碳催化剂焚烧、甲酸钠还原、HCl与HNO 3混合酸溶液溶解、阳离子交换树脂与氨水组合除杂、HCl酸化结晶、水合肼还原出海绵钯共6个工序，将TDI氢化废钯碳催化剂回收提取制得海绵钯产品。

其工艺简单、生产成本低，钯回收率大于99％，产品品质好，钯纯度达到99.95％以上。

用该工艺方法回收制取的海绵钯再经氧化溶解制备氯化钯，能回用于TDI工业生产等。

03126465.4权 利 要 求 书第1/2页 1、一种TDI氢化废钯碳催化剂中回收钯的工艺方法，其特征在于该工艺方法是采用废钯碳催化剂焚烧、甲酸钠还原、HCl与HNO3混合酸溶液溶解、阳离子交换树脂与氨水组合除杂、HCl酸化结晶、水合肼还原出海绵钯共6个工序，将TDI氢化废钯碳催化剂回收提取制出海绵钯产品。

2、根据权利要求1所述的钯回收工艺方法，其特征在于该工艺方法具体为：a、焚烧工序：将废钯碳催化剂首先入焚烧炉(1)，在炉温600～800℃(优选650～750℃)进行焚烧。

焚烧后期通风，使碳焚烧完全；b、甲酸钠还原工序：将焚烧工序所得的固体物与甲酸钠溶液，按固液重量比为1∶5～8加入到还原反应釜(2)中，在釜内温度控为60～90℃(最佳温度为75～85℃)，时间20～40分钟，进行还原反应后，出釜入过滤器(3)进行过滤；c、酸溶解工序：将还原工序中的还原滤渣加入到盛有HCl和HNO3混合溶液的溶解釜(4)中，HCl与HNO3的配比(按体积比计)为3～7∶1，在搅拌条件下，溶解温度为60～90℃，时间为30～60分钟，溶解完毕后，经过滤器(5)过滤并赶硝、赶酸，溶液酸度控制在pH1.5～3.5；03126465.4权 利 要 求 书 第2/2页 d、组合除杂工序：将溶解工序赶酸后的溶液经阳离子交换树脂柱(6)在过柱溶液酸度控制在pH1.5～3.5的条件下进行除杂，再入反应釜(7)用氨水络合后，经过滤器(8)过滤；e、酸化结晶工序：将经组合除杂工序除杂后过滤出的络合溶液入酸化反应釜(9)，经HCl进行酸化反应，结晶制得二氯二氨络亚钯酸盐成黄色沉淀物，经过滤器(10)过滤；f、水合肼还原工序：将酸化工序制得过滤出的二氯二氨络亚钯酸盐黄色沉淀物先入反应釜(11)用氨水完全溶解后，再按水合肼与二氯二氨络亚钯酸盐黄色沉淀物的重量配比为1∶5～8，在反应温度为20～50℃、最佳反应温度为25～35℃的条件下，用水合肼还原后，经过滤器(12)过滤，制得海绵钯产品。